viernes, 17 de marzo de 2017

Construyendo una impresora 3D. 2:Elección del modelo de impresora

Dejando de lado los sistemas de impresión profesionales, existen varias alternativas a nuestro alcance. Las dos principales son las que imprimen depositando capas de plástico fundido mediante un pico extrusor, y las que generan la forma utilizando una resina que se endurece con luz. La calidad de impresión de estas últimas suele ser excelente pero la resina es cara y hay que proyectar la imagen de alguna forma, lo cual hace difícil conseguir un tamaño decente, así que yo me centraré en extrusión de plástico.

Dentro de las impresoras de plástico fundido hay dos modelos usuales aunque existe un tercero que es también interesante:

Impresoras cartesianas:

Consisten en un pico inyector de plástico que se mueve en ejes X, Y y Z mediante motores para cada uno de ellos. Lo más común es que conste de una base plana que se mueve adelante y atrás (eje Y) con un motor. El extrusor va montado en un carro que se mueve a izquierda y derecha (eje X) con otro motor y que sube y baja ya que el mecanismo del eje X va montado sobre unas guías verticales impulsadas, en general por dos motores (uno a cada costado).



La ventaja de este sistema es que es el más simple y el más usual (hay mucha documentación). La desventaja es que la base ocupa mucho espacio porque tiene que moverse hacia atrás tanto como sobresale hacia adelante. Un problema frecuente de este tipo de impresoras es que las piezas unidas con tornillos y tuercas pueden aflojarse con el uso y hay que estar recalibrando para que no falle la impresión. 

Impresoras delta:

Están basadas en el "robot delta", que consiste en 3 carros verticales montados en triángulo. De cada uno de ellos salen dos barras articuladas que se unen cada una a un par de articulaciones en el soporte del pico inyector.  La posición de cada uno de los tres carros móviles determina la ubicación en el espacio del punto donde se deposita el plástico.



El diseño es ingenioso y elegante. La ventaja de este sistema es que imprime bastante más rápido que las cartesianas porque las partes móviles son más livianas y hay menos inercia. La desventaja es que hay menos información y que es muy importante la simetría en las medidas. No tanto qué medidas se usen sino que sean iguales en las tres torres. No ocupa mucho espacio horizontal pero sí en vertical, ya que la altura útil para la impresión es menos de la mitad del total.

Impresoras polares:


Este sistema es muy poco usado y a mi criterio más complicado de fabricar. Consiste en una base giratoria y un brazo que puede moverse en línea recta o describiendo un arco centrado en un eje.



La ventaja es que ocupa el espacio justo. Menos que en los casos anteriores. Pero como desventaja, es muy poco usual y el software se basa en modificaciones de los existentes para las otras. Para hacer el giro suficientemente preciso necesitaría una buena reducción en el motor.

Modelo elegido

Después de considerar las alternativas yo he decidido construir un modelo delta. Principalmente por la velocidad y porque el mecanismo me parece es más elegante e ingenioso. Pero una advertencia: requiere bastante trabajo poner todo a punto.

Los problemas que tendremos para que la impresora funcione correctamente serán varios pero no es que las cartesianas tengan menos, sólo son distintos y tal vez más difíciles de evitar. 


Siguiente paso: La estructura de soporte